Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

• La transcriptómica es el estudio del transcriptoma, que abarca todas las moléculas de ARN en una célula u organismo.
• Su objetivo es analizar los niveles y patrones de expresión génica para comprender los procesos biológicos, las respuestas a estímulos y los mecanismos de enfermedades.

Tecnologías clave

• Microarrays: Miden la expresión de miles de genes simultáneamente, hibridando el ARNm con sondas de ADN complementarias fijadas a una superficie.
• RNA-Seq (Secuenciación de ARN): Utiliza la secuenciación de nueva generación para identificar y cuantificar secuencias de ARN, ofreciendo mediciones más precisas y la posibilidad de descubrir nuevos transcritos.
• RT-qPCR (Reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa): Mide la expresión de genes específicos, convirtiendo ARN en ADNc que se amplifica y cuantifica mediante PCR.

Aplicaciones

• Descubrimiento de fármacos: Identifica objetivos y biomarcadores para respuestas farmacológicas.
• Diagnóstico de enfermedades: Facilita el desarrollo de pruebas diagnósticas basadas en patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Permite adaptar tratamientos según los perfiles de expresión génica individuales de los pacientes.
• Biología del desarrollo: Permite estudiar los cambios en la expresión génica durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Posibilita analizar los efectos de factores ambientales en la expresión génica.

Análisis de datos transcriptómicos

• El control de calidad evalúa y depura los datos, eliminando información de baja calidad.
• El alineamiento asigna lecturas de RNA-Seq al genoma o transcriptoma de referencia.
• La cuantificación determina los niveles de expresión de cada gen o transcrito identificado.
• El análisis de expresión diferencial identifica genes que exhiben diferencias significativas en su expresión bajo distintas condiciones o en diferentes grupos.
• El análisis de enriquecimiento identifica vías u ontologías de genes que se manifiestan de forma desproporcionada en conjuntos de genes expresados diferencialmente.

Desafíos

• La complejidad del transcriptoma hace que la interpretación de los datos sea intrincada.
• El ruido en los datos transcriptómicos dificulta distinguir entre cambios reales en la expresión génica y ruido de fondo.
• El gran volumen de datos transcriptómicos puede ser un desafío para el análisis.
• Las consideraciones éticas requieren la protección de los datos transcriptómicos debido a la posibilidad de identificar individuos.

Conclusión

• La transcriptómica es una herramienta poderosa que podría revolucionar la biología y la medicina.
• Se prevé que con los avances tecnológicos y la reducción de costos, la transcriptómica se convertirá en una herramienta aún más esencial para investigadores y médicos.

Densidad

• La densidad es una propiedad física que indica cuán junta está la masa en un volumen dado.
• Se calcula como la masa por unidad de volumen, representada por la letra griega $\rho$ (rho). $\rho = \frac{m}{V}$
  • $\rho$ es la densidad.
  • $m$ es la masa.
  • $V$ es el volumen.
• Las unidades comunes incluyen kilogramos por metro cúbico ($kg/m^3$) gramos por centímetro cúbico ($g/cm^3$), y gramos por mililitro ($g/mL$).

Ejemplos

• El agua tiene una densidad de aproximadamente $1 g/cm^3$ o $1000 kg/m^3$ a temperatura ambiente.
• El plomo tiene una densidad de $11.34 g/cm^3$, siendo mucho más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• La temperatura, al aumentar, generalmente disminuye la densidad debido a la expansión del volumen.
• La presión, al aumentar, aumenta la densidad debido a la disminución del volumen.
• Los sólidos tienden a ser más densos que los líquidos, y los líquidos son más densos que los gases de la misma sustancia.

Aplicaciones

• La densidad permite identificar materiales, ya que cada material tiene una densidad diferente.
• Un objeto flota si su densidad promedio es menor que la del fluido en el que se encuentra.
• Se utiliza en el diseño de estructuras y materiales.

Tabla de densidades comunes

La transcriptómica estudia el transcriptoma para comprender la expresión génica. Utiliza microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR para analizar los niveles de ARN y los patrones de expresión génica. Es útil en el descubrimiento de fármacos e identificación de biomarcadores.